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大型渡槽结构优化设计及动力分析新匍京娱乐场app下载,40余座引水跨越山谷和江河的渡槽

发布时间:2020-03-26 05:55    浏览次数 :

南水北调工程中,40余座引水跨越山谷和江河的渡槽,将成为世界最大的引水渡槽。日前,由武汉大学王长德教授和他的课题组完成的“大型渡槽结构优化设计及动力分析”项目通过专家评审,成功解决了在我国建设世界最大渡槽的技术难关。南水北调中线从湖北丹江口到北京,全长1200余公里,而水面落差不到100米。渡槽是用钢筋水泥搭建的引水桥梁,主要用于引水跨越途中的山谷和江河,要在南水北调中线上建造的,均是世界流量和体形最大的渡槽,国际上尚无设计先例,很难采用传统的结构形式进行设计。因落差小,流经渡槽的水速很慢,而渡槽体形巨大,槽底的承重性能成为整个中线工程中的一道难关,稍有不慎即可能导致工程功亏一篑。经过近十年的研究,王长德等专家终于在不改变施工材料的前题下,设计出了“多厢梁式渡槽”,其为3个7米宽、8米高的厢体并连,单跨跨度不小于40米,每米水载荷达150余吨,使得槽底的承重能力呈几何级数提高。这样的渡槽,在中线有40余座凌空飞架,有的渡槽规模更大。据测算,大流量渡槽每米宽的载荷相当于长江二桥的30余倍。编辑: 中国照明网   吴玉林

武汉大学水电学院王长德教授日前告诉记者,南水北调中线工程大流量渡槽重大技术难题已被攻克。他和他的课题组在“大型渡槽结构优化设计及动力分析”项目中提出的南水北调中线干渠渡槽结构形式和设计理论得到肯定和运用,专家称“多项成果具有创新性”。 南水北调工程是目前世界上输水距离最长的工程。其中线从湖北丹江口到北京全长1200余公里,水面落差不到100米。因落差小导致水流速度慢,影响对北京水量的供应。中线山多,河流多,跨越沟谷必须靠大流量渡槽才能解决。王长德课题组突破了传统渡槽宽度过大、跨越能力小、建材不能充分发挥潜能等缺点,有针对性地提出了“多厢梁式渡槽”结构及其设计理论,并结合河北省z河渡槽,对每孔净宽7米、净高8米的大流量三孔渡槽进行了设计优化及动力分析,使得大流量渡槽每米宽水载荷达150余吨,相当于每米宽的渡槽上跑100多辆小轿车。这个荷载是长江二桥每米荷载的30余倍。据介绍,相对于传统底纵梁式渡槽而言,多厢梁式渡槽材料不变,但承载能力呈几何级数增加。底纵梁改变为多厢梁,其原理就像悬空平放的书垂直加压很易变形,但竖放时却难以压垮。这样的渡槽,在中线有40余座凌空飞架,有的渡槽规模更大。 由国务院南水北调工程建设委员会专家委员会副主任高安泽,中国工程院院士陈厚群、朱伯芳、曹楚生等组成的专家组认为,“大型渡槽结构优化设计及动力分析”项目紧密结合南水北调中线大型渡槽工程进行,技术线路正确,多项成果具有创新性。据王长德测算,大型渡槽建设可为整个南水北调工程节省资金数亿元。

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从丹江口引水至北京、天津的南水北调中线工程,在经历了膨胀土、高填方、煤矿采空区等难题后,还将遭遇更大的困难——与一条条河流交汇,从众多铁路下面穿越……如今,这些世界性的难题被逐一攻克,同时还诞生了蔚为壮观的人造景观。它们像一颗颗珍珠镶嵌在千里水脉之上,见证着建设者的智慧和一个时代的伟大传奇。

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由常州市江苏圣乐机械有限公司自主研发、制造的重达400吨的大型渡槽模具日前顺利下线,并整装启运南水北调中线沙河渡槽工程现场。据水利部门介绍,这是世界水利史上最大的工程模具,多项技术不仅处于国内领先水平,而且在渡槽综合流量、跨度、重量、总长度等综合指标方面均填补了国内外水利行业大流量渡槽设计技术的空白。

穿黄工程——史上最宏大的江河穿越

南水北调主干渠穿邯峰铁路倒虹吸和牤牛河南支渡槽。

据介绍,江苏圣乐机械有限公司参与的沙河渡槽工程是我国南水北调中线规模最大、技术难度最复杂的控制性工程之一,工程总投资26.57亿元,建成后主要担负向沙河以北地区的输供水任务。工程位于河南省境内,主体全长11.9381公里,分明渠和渡槽两大部分。其中渡槽总长9050米,横跨沙河、将相河、大郎河,主要由5个部分组成。

来自丹江口水库的水,经过膨胀土地区,跨越20多座渡槽,进入郑州后被黄河拦下。长江水要从滚滚黄河之下穿过,工程难度之大可想而知。事实上,这是人类历史上最宏大的穿越大江大河的水利工程,它所遇到的技术难题,也是当今地下工程最前沿的核心难题。

渡槽飞悬南北连接碧水走廊

渡槽是用钢筋水泥搭建的引水桥梁,主要用于引水跨越途中的山谷和江河。而在南水北调中线上建造的渡槽,其综合流量、跨度、重量、总长度等综合指标都处于世界同类渡槽首位,国际上尚无设计先例。为破解这道世界性难题,保证工程顺利推进,去年6月,国务院南水北调办公室、国家水利部联合发文向全国企业招标,最终共有5家企业投标,圣乐公司就是其中之一。

2005年9月27日,穿黄工程开工,成为南水北调中线工程河南段第一个开工的项目。

“天上有条银河,地上有条天河,一个是神仙的故事,一个是英雄的传说……”献礼南水北调影片《天河》主题曲《人间天河》谱写出一首壮美的英雄颂歌:十余年来,建设者们付出了无数的心血和汗水,在南水北调中线千里长渠上,铸就了一个又一个人间奇迹。

投标后,圣乐公司迅速组成攻关小组,研制设计方案。通过查看现场图纸、电脑演示、反复推敲,历时半年,最终确定渡槽槽身采用U型薄壁双向预应力结构的设计方案。方案上报后一举获得国家有关部门认可,圣乐公司也成功摘得标权。

穿黄工程是在泥沙、淤泥等复合沉积地层中,在饱和水位下埋深最大的穿越黄河的输水隧道。

由于南水北调中线工程采取明渠全立交形式输水,在遇到河流、公路时,通常会采用倒虹吸、渡槽的形式“跨”过去。今日,记者带您一睹南水北调中线邯郸段的工程奇迹——由南到北的三个渡槽。位于永年县境总长近千米的洺河渡槽沿太行余脉擦肩而过,飞悬于干涸的洺河之上,一渠汉江清水沿渡槽缓缓涌动,在阳光照耀下分外壮观。据了解,该渡槽是世界 最大的单跨三槽一联三向预应力渡槽,单槽净宽达7米,槽净高6.8米,设计流量230立方米/秒,加大流量250立方米/秒,40米跨槽身世界最大,每跨 承重达5600吨。洺河渡槽施工地质条件复杂,要求在7度地震时安全运行,且渡槽本身还有抗裂抗渗要求,施工难度前所未有。为此,设计人员采用了输水结构与承重结构相结合的横向三槽互联矩形槽预应力结构型式,实现了不间断通水要求。施工 方中国水利水电第八工程局工作人员表示,这里的每根槽墩都深入河底6米多,槽墩之下还有14根灌注桩支撑,仅一根槽墩就能承受3万多吨重量。洺河渡槽共有 16跨,这意味着即使是一千多辆满荷大卡车同时从槽内通过,也能承受得住。去年底,随着最后一块底板浇筑成功,位于我市市区,中线总干渠与青兰高速交会处的南水北调中线最后一个渠道输水建筑物——青兰渡槽完工,这标志着南水北调 中线河北段主体工程全线贯通。该渡槽槽身长63米,单从长度和工程量来讲,只能说是一些大型渡槽的“小兄弟”,但它却受到国务院南水北调办公室主任鄂竟平 的高度关注,曾多次亲临施工现场查看情况。因为,青兰渡槽是南水北调中线总干渠的一个控制性咽喉工程。

承接订单后,公司投入数千万元改进工艺装备,集中骨干力量全力保证生产。在生产最关键时期,一线员工日夜值班,24小时坚守岗位,全力确保产品精度。经过为期2个月的工作,高11米、宽11米、长30.5米、重400吨的U型梁式渡槽槽身模具产品如期下线。

在黄河河床下30多米的地方,穿黄工程的两条隧洞内径均为7米,长4250米。打通隧洞用的是巨型盾构机,这是世界上首次采用盾构的方式穿越大江大河,全无先例可供借鉴。

“如果江水在青兰渡槽造成水头损失,其他地方的工程设计就要更改,会带来一系列问题。”省水利工程局负责青兰渡槽建设的项目副经理李志鹏说,青兰渡槽为分离式扶壁梯形渡槽,属国内首例。由于总干渠在规划阶段未对青兰渡槽段工程分配额外水头,且需兼顾已建高速公路引线工程布置,给渡槽的设计带来极大困难。为此,设计人员创新性地提出了过水断面为梯形、槽身结构为分离式扶壁梯形、在顺流向平面上呈不对称斜平行四边形布置的渡槽结构。这种结构布置使江水经过青兰渡槽时不会有水头损失,确保了总干渠全程自流的态势。除了洺河和青兰渡槽,我市境内还有一个牤牛河南支渡槽,这里建有江水入冀后所流经的第一座节制闸。该渡槽位于磁县白村东北处,总长424米,由退水闸、进口节制闸、渡槽和出口检修闸等组成。渡槽气势如虹、钢筋混凝土建筑宏伟壮观……建设者们逢山开路、遇水搭桥,给世人留下了太多壮美景象。